Stangformede nanopartikler, frem for sfærisk, synes mere effektive til at klæbe til celler

Konventionelle behandlinger for sygdomme som kræft kan have skadelige bivirkninger - og den primære årsag er, at sådanne behandlinger ikke er målrettet specifikt til kroppens celler, hvor de er nødvendige. Hvad hvis medicin mod kræft, kardiovaskulær sygdom, og andre sygdomme kan målrettes specifikt og kun til celler, der har brug for medicinen, og lade normale væv være uberørte?

En ny undersøgelse, der involverede Sanford-Burnham Medical Research Institute's Erkki Ruoslahti, M.D., Ph.d., bidrager til arbejde af Samir Mitragotri, Ph.d., ved University of California, Santa Barbara, fundet ud af, at formen på nanopartikler kan forbedre lægemiddelmålretning. Studiet, udgivet i Procedurer fra National Academy of Sciences , fandt ud af, at stavformede nanopartikler-eller nanoroder-i modsætning til sfæriske nanopartikler, ser ud til at klæbe mere effektivt til overfladen af ​​endotelceller, der beklæder indersiden af ​​blodkar.

"Selvom nanopartikelform har vist sig at påvirke mobiloptagelse, den seneste undersøgelse viser, at specifikke væv kan målrettes ved at kontrollere formen af ​​nanopartikler. Beholder materialet, bind, og målantistoffet det samme, en simpel ændring i nanopartiklens form øger dens evne til at målrette mod specifikke væv, "sagde Mitragotri.

"De aflange partikler er mere effektive, "tilføjede Ruoslahti." Årsagen er formodentlig, at hvis du har en sfærisk partikel, og den har bindingssteder på den, kuglens krumning tillader kun så mange af disse bindingssteder at interagere med membranreceptorer på overfladen af ​​en celle. "

I modsætning, de aflange nanoroder har et større overfladeareal, der er i kontakt med overfladen af ​​endotelcellerne. Flere af de antistoffer, der dækker nanoroden, kan derfor binde receptorer på overfladen af ​​endotelceller, og det fører til mere effektiv celleadhæsion og mere effektiv lægemiddellevering.

Test af målrettede nanopartikler

Mitragotris laboratorium testede effekten af ​​stavformede nanopartikler i syntetiserede kanalkanaler kaldet "syntetiske mikrovaskulære netværk, "eller SMN'er, der efterligner forhold inde i blodkar. Nanopartiklerne blev også testet in vivo i dyremodeller, og separat i matematiske modeller.

Forskerne fandt også ud af, at nanoroder målrettet mod lungevæv hos mus akkumulerede med en hastighed, der var to gange over nanosfærer konstrueret med det samme målrettet antistof. Også, forbedret målretning af nanoroder blev set i endotelceller i hjernen, som historisk set har været et udfordrende organ at målrette mod stoffer.

Nanopartikler bruges allerede i nogle kræftlægemidler

Nanopartikler er blevet undersøgt som fartøjer til at transportere medicin gennem kroppen. Når de er konstrueret med antistoffer, der binder til specifikke receptorer på overfladen af ​​målceller, disse nanopartikler kan også i princippet, blive meget specifik for den sygdom, de er designet til at behandle.

Ruoslahti, en pioner inden for celleadhæsion - hvordan celler binder sig til deres omgivelser - har udviklet små kæde -molekyler kaldet peptider, der kan bruges til at målrette lægemidler mod tumorer og åreforkalkning.

Lovende resultater

"Større specifik vedhæftet fil, der udvises af stavformede partikler, tilbyder flere fordele inden for lægemiddelafgivelse, især ved levering af lægemidler, såsom kemoterapeutika, som er meget giftige og nødvendiggør brug af målrettede tilgange, "skrev forfatterne i deres papir.

Undersøgelserne viser, at nanoroder med et højt formatforhold vedhæfter mere effektivt til målrettede celler sammenlignet med sfæriske nanopartikler. Resultaterne giver løfte om udvikling af nye målrettede terapier med færre skadelige bivirkninger.